改性磷石膏及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111807745A(43)申请公布日2020.10.23(21)申请号202010699720.7(22)申请日2020.07.20(71)申请人铜仁学院地址554300贵州省铜仁市碧江区川硐办事处教育园区启航路238号(72)发明人郭雷李青彪杨跃昙艳李学鹏(74)专利代理机构重庆乐泰知识产权代理事务所(普通合伙)50221代理人娄淑贤(51)Int.Cl.C04B22/14(2006.01)C04B103/22(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称改性磷石膏及其制备方法(57)摘要本发明属于废渣利用领域，具体涉及一种改性磷石膏及其制备方法。针对现有改性磷石膏生产工艺要求高、制备的水泥缓凝剂抗折强度、抗压强度低，凝结时间长等问题，本发明提供了一种新的改性磷石膏，其原料组成如下：按重量份数计，磷石膏50～90份，电炉钢渣微粉40～60份，碱性激发剂5～10份。本发明还提供了上述改性磷石膏的制备方法，经过原料混合、煅烧、两次陈化等步骤，得到改性后的磷石膏，用于水泥缓凝剂时，具有较强的抗折强度和抗压强度，凝结时间缩短1h左右，可完全代替天然石膏，具有很好的实用价值。CN111807745ACN111807745A权利要求书1/1页1.改性磷石膏，其特征在于，其原料组成如下：按重量份数计，磷石膏50～90份，电炉钢渣微粉40～60份，碱性激发剂5～10份。2.根据权利要求1所述的改性磷石膏，其特征在于：所述磷石膏为由湿法磷酸生产过程中产生的二水磷石膏。3.根据权利要求1所述的改性磷石膏，其特征在于：所述磷石膏的水分含量为15～18％。4.根据权利要求1所述的改性磷石膏，其特征在于：所述电炉钢渣微粉的化学组成包括，按重量百分比计，SiO210～15％，Al2O34～5％、CaO30～35％、MgO2～3％、SO30.5～1％、K2O3～4％、Na2O3～4％，其余为不可避免的杂质。5.根据权利要求1所述的改性磷石膏，其特征在于：所述电炉钢渣微粉的粒径为100～200目。6.根据权利要求1所述的改性磷石膏，其特征在于：所述碱性激发剂是生石灰或消石灰。7.权利要求1～6任一项所述的改性磷石膏的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a、取水分含量为15～18％的磷石膏50～90份，加入电炉钢渣微粉40～60份，碱性激发剂5～10份，混合均匀，调节pH值至8～9，陈化15～20小时；b、在温度80～90℃条件下煅烧30～60min，冷却至室温；c、喷水至含水量达到15～18％；d、调节pH值至8～9，二次陈化15～20小时，得到改性后的磷石膏。8.根据权利要求7所述的改性磷石膏的制备方法，其特征在于：调节pH值采用氢氧化钠、碳酸钠或氢氧化钙中的至少一种。9.权利要求1～6任一项所述的改性磷石膏用作水泥缓凝剂的用途。2CN111807745A说明书1/4页改性磷石膏及其制备方法技术领域[0001]本发明属于废渣利用领域，具体涉及一种改性磷石膏及其制备方法。背景技术[0002]磷石膏，主要成分为CaSO4·2H2O，是磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣。其中含有未分解的磷矿、铝化合物、未洗涤干净的磷酸、氟化钙、铁、酸不溶物、有机质等多种杂质，这些杂质影响磷石膏的利用。[0003]目前，绝大部分磷石膏被当作废物丢弃，世界磷石膏年排放量达2.8亿吨，我国也已超过5000万吨，占工业副产石膏的70％上。这不仅造成了资源的浪费，也严重污染了环境。[0004]水泥是工程建筑中主要原料之一，得到了广泛、大量的应用。石膏则是水泥生产过程中不可缺少的缓凝剂，加入量在4～5％左右，市场需求量非常大。现在水泥生产所使用的缓凝剂大多为天然石膏，随着工业的发展，水泥的使用量越来越大，天然石膏的需求量也将随之增加，这样不仅会造成天然石膏资源的紧缺，同时工业副产的石膏也无法得到有效利用。开发利用磷石膏代替天然石膏生产水泥缓凝剂，既可以节约天然石膏资源和降低水泥成本，又可以解决堆存磷石膏造成的生态环境污染问题。[0005]磷石膏作为水泥缓凝剂必须进行一定的改性处理，以保证改性剂的稳定使用，常用的磷石膏改性处理为烘干煅烧和加入其他化学物质，公开的专利号(02138088)中使用添加剂10～30％、磷石膏70～90％。将重量比70～90％磷石膏和10～30％添加剂混合，堆放在一定温度下中制得改性磷石膏，如果将30～100℃闷热处理8～48小时的改性磷石膏成型经烘干后成灰水泥缓凝剂，如果将闷热8～24小时的改性磷石膏经600～900℃高温煅烧，即可成为水泥增强剂。[0006]上述专利操作复杂、流程不易控制，并且得到的改性磷石膏无法完全代替天然磷石膏使用。[0007]电炉钢渣是电炉炼